10.4 Расчет стальных конструкций

10.4.1 При расчете стальных конструкций и соединений мостов необходимо учитывать:

— коэффициент надежности по назначению _n, принимаемый по таблице 2;

— коэффициент надежности _u = 1,3 для элементов конструкций, рассчитываемых по прочности с использованием расчетных сопротивлений R_u;

— коэффициент условий работы m, принимаемый по таблице 58, а для канатов в зоне отгибов на отклоняющих устройствах, хомутов, стяжек, анкеров — в соответствии с приложением У.

Таблица 58

Область применения	Коэффициент условий работы m
1  Элементы и их соединения в пролетных строениях и опорах железнодорожных и пешеходных мостов при расчете на эксплуатационные нагрузки	0,9
2  Элементы и их соединения в пролетных строениях и опорах железнодорожных и пешеходных мостов при расчете на нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировке и монтаже	1,0
3  Элементы и их соединения в пролетных строениях и опорах автодорожных и городских мостов при расчете на эксплуатационные нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировании и монтаже	1,0
4  Канаты гибких несущих элементов в вантовых и висячих мостах	0,8
5  Канаты напрягаемых элементов предварительно напряженных конструкций	0,9
6  Растянутые и сжатые элементы из одиночных профилей, прикрепленных одной полкой (или стенкой):
неравнополочный уголок, прикрепленный меньшей полкой	0,7
то же, прикрепленный большей полкой	0,8
равнополочный уголок	0,75
прокатный или составной швеллер, прикрепленный стенкой, или тавр, прикрепленный полкой	0,9
Примечания 1  Значения коэффициента условий работы по поз. 1 – 3 в соответствующих случаях применяются совместно с коэффициентом по поз. 4 – 6. 2  В случаях, не оговоренных в настоящем подразделе, в формулах следует принимать m = 1,0.

10.4.2 Материалы, конструкции и соединения стальных частей сооружений должны обладать достаточной хладостойкостью в процессе сооружения и эксплуатации мостов и труб при расчетной минимальной температуре.

10.4.3 За расчетную минимальную температуру следует принимать температуру наружного воздуха наиболее холодной пятидневки в районе строительства обеспеченностью 0,98 в соответствии с требованиями СНБ 2.04.02.

10.4.4 При реконструкции старых мостов хладостойкость стального проката и соединений определяется по верхнему пределу критической температуры хрупкости Т_пр при испытаниях на ударную вязкость при различных отрицательных температурах.

10.4.5 Расчетную схему конструкции следует принимать в соответствии с ее проектной геометрической схемой, при этом строительный подъем и деформации под нагрузкой, как правило, не учитываются.

Усилия в элементах и перемещения стальных мостовых конструкций определяются из условия их работы с сечениями брутто.

Геометрическую нелинейность, вызванную перемещением элементов конструкций, следует учитывать при расчете систем, в которых ее учет вызывает изменение усилий и перемещений более чем на 5 %.

При выполнении расчетов с учетом геометрической нелинейности следует определять изменения направления действия сил, связанные с общими деформациями системы (следящий эффект).

При определении усилий в элементах конструкций соединения сварные и фрикционные на высокопрочных болтах следует рассматривать как неподатливые.

При расчете вантовых и висячих мостов с гибкими несущими элементами из витых канатов с металлическим сердечником — одинарной свивки и закрытых несущих, подвергнутых предварительной вытяжке согласно 10.2.1, — следует учитывать их продольную и поперечную ползучесть в соответствии с требованиями Ф.1.4.2 и Ф.1.4.3 (приложение Ф).

10.4.6 Жесткие соединения элементов в узлах решетчатых ферм допускается принимать при расчете шарнирными, если при таком допущении конструкция сохраняет свою неизменяемость, при этом для главных ферм отношение высоты сечения к длине элементов, как правило, не должно превышать 1:15.

Дополнительные напряжения в поясах ферм от деформации подвесок следует учитывать независимо от отношения высоты сечения к длине элемента пояса.

Учет жесткости узлов в решетчатых фермах допускается осуществлять приближенными методами, при этом допускается определять осевые усилия по шарнирной расчетной схеме.

10.4.7 За ось элемента пролетных строений принимается линия, соединяющая центры тяжести его сечений. При определении положения центра тяжести сечения его ослабление отверстиями болтовых соединений не учитывается, а ослабление перфораций учитывается и принимается постоянным по всей длине элемента. При смещении оси элемента сквозных ферм относительно линии, соединяющей центры узлов, следует учитывать эксцентриситет, если он превышает:

— 1,5 % высоты сечения — для П-образных, коробчатых, двухшвеллерных и двутавровых элементов;

— 0,7 % высоты сечения — для тавровых и Н-образных элементов.

Изгибающие моменты от смещения осей элементов распределяются между всеми сходящимися в узле элементами пропорционально их жесткости и обратно пропорционально длине. При этом каждый изгибающий момент следует принимать равным произведению эксцентриситета на максимальное значение усилия в данном элементе в основной расчетной схеме.

В элементах связей из уголков с болтовыми соединениями, центрированных по рискам, ближайшим к обушку, допускается не учитывать возникающий при этом эксцентриситет.

10.4.8 Распределение временной нагрузки в элементах многобалочных пролетных строений со сплошными главными балками, объединенными жесткими поперечными связями, при отношении длины пролета к ширине более 4 допускается определять по теории тонкостенных стержней, принимая при этом гипотезу о недеформируемости контура поперечного сечения. В остальных случаях необходимо учитывать деформации контура поперечного сечения.

10.4.9 При проектировании необходимо обеспечивать пространственную неизменяемость, прочность, общую и местную устойчивость пролетных строений и опор в целом, блоков, отдельных элементов, их частей, деталей и соединений под воздействием нагрузок, возникающих при изготовлении, транспортировании и монтаже, под воздействием эксплуатационных нагрузок, а также выносливость.

Для элементов, ослабленных отверстиями под обычные болты, при расчетах на прочность и выносливость следует принимать сечения нетто, на устойчивость и жесткость — сечения брутто.

При расчетах элементов с фрикционными соединениями на высокопрочных болтах на выносливость, устойчивость и жесткость следует принимать сечения брутто, при расчетах по прочности — сечения нетто с учетом того, что половина усилия, приходящегося на данный болт, в рассматриваемом сечении уже передана силами трения.

Геометрические характеристики сечения нетто элементов конструкций следует находить, определяя невыгоднейшее ослабление.

10.4.10 Расчет стальных конструкций следует производить согласно требованиям приложения Ф.